Zhong Zhong, uno de los dos monos macacos clonados. [Qiang Sun y Mu-ming Poo/ Academia China de las Ciencias]
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Edición genética: CRISPR
La técnica de edición genética CRISPR-Cas está revolucionando la biotecnología porque, a diferencia de otros métodos, permite modificar el genoma con una enorme precisión y eficacia. Ello ha llevado a investigadores de campos muy diversos a utilizarla con numerosos fines, desde la reparación de mutaciones que causan enfermedades hasta la mejora de cultivos agrícolas. Pero ¿qué la distingue de otras técnicas de modificación genética? ¿Qué riesgos conlleva su empleo indiscriminado? Este monográfico (en PDF) recoge nuestra selección de artículos sobre el descubrimiento de CRISPR-Cas, sus múltiples aplicaciones y el debate ético que genera su uso.
Un equipo de biólogos de Shanghái ha conseguido crear los primeros primates clonados con una técnica similar a la utilizada para clonar la oveja Dolly y casi dos docenas de otras especies. Hasta ahora, nadie había logrado clonar un primate y que naciera sano.
Los investigadores esperan llegar a desarrollar esta técnica para producir poblaciones de primates genéticamente idénticos con la intención de obtener modelos animales para estudiar enfermedades humanas, entre ellas, el cáncer. La técnica, descrita en la revista Cell el 24 de enero, también podría combinarse con herramientas de edición genética, como CRISPR-Cas9, para crear modelos de cerebro de primate transgénicos que presenten trastornos neurológicos comunes en la especie humana, como el párkinson.
«Este avance marca el comienzo de una nueva era para la investigación biomédica», señala Xiong Zhi-Qi, investigador del Instituto de Neurociencias de la Academia China de las Ciencias, en Shanghái, que no ha participado en el proyecto de clonación.
Sin embargo, es probable que el logro despierte preocupación entre científicos y en la sociedad, dado que la misma técnica podría usarse para crear clones de seres humanos. «Técnicamente, ya no existen barreras hacia la clonación humana», explica Mu-Ming Poo, director del Instituto de Neurociencias y coautor del estudio. Pero el instituto solo está interesado en realizar clones de primates no humanos para sus proyectos de investigación. «Queremos producir monos genéticamente idénticos. Ese es nuestro único propósito», insiste Poo.
Clonar primates es una tarea difícil, a pesar de que se han realizado muchos intentos con técnicas de clonación estándar. En estas, el ADN de una célula del donante se inyecta en un óvulo al que se le ha eliminado su propio material genético.
Los investigadores Sun Qiang y Liu Zhen combinaron varias técnicas desarrolladas por otros grupos y las optimizaron. Una estrategia consistió en deshacer las modificaciones químicas del ADN que ocurren cuando las células embrionarias se convierten en células especializadas. Los científicos tuvieron más éxito con el ADN de las células del feto que con el de las células de las crías vivas.
A partir de células fetales, crearon 109 embriones clonados e implantaron casi tres cuartas partes en 21 monas portadoras. Como resultado se obtuvieron seis embarazos, de los cuales dos macacos (Macaca fascicularis) sobrevivieron al nacimiento: Zhong Zhong, ahora de ocho semanas de edad, y Hua Hua, de seis semanas. Poo asegura que, por el momento, la pareja parece estar sana. Según explica, otros seis clones están a punto de nacer en el Instituto de Neurociencias.
Shoukhrat Mitalipov, especialista en clonación de la Universidad de Oregon, considera que se debe felicitar al equipo chino. «Sé lo difícil que es», insiste Mitalipov, quien estima que utilizó más de 15.000 óvulos de mono en intentos de clonación en la década del año 2000. A pesar de que su equipo fue capaz de producir líneas de células madre de embriones humanos y de mono clonados, los embarazos nunca llegaron a dar un nacimiento vivo.
Como modelos para estudiar enfermedades humanas, los animales clonados ofrecen ventajas importantes sobre los que no lo son. En experimentos con animales no clonados, es difícil saber si las diferencias entre los grupos experimentales y de control son causadas por el tratamiento o por la variación genética, explica Terry Sejnowski, investigador del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla, California. «Trabajar con animales clonados reduce en gran medida la variabilidad del entorno genético, por lo que se necesitan menos animales», señala.
Párkinson
Sejnowski añade que los cerebros de los primates son el mejor modelo para estudiar trastornos mentales y enfermedades degenerativas de los humanos. Según Poo, la capacidad de clonar monos podría reavivar los estudios de primates, que han disminuido en la mayoría de los países. Los experimentos de la enfermedad de Parkinson que actualmente usan cientos de monos podrían hacerse con solo diez clones, señala Poo.
El neurocientífico Chang Hung-Chun, también del Instituto de Neurociencias, opina que la clonación de primates pronto se combinará con herramientas de edición genética para estudiar trastornos genéticos humanos en cerebros de primates. La edición de genes ya se usa en embriones de monos, pero esta deja abierta la posibilidad de que algunas células no se editen, lo que luego afecta a los resultados, indica Chang.
Con la clonación, la célula del donante puede editarse antes de inyectarla en el óvulo. Dentro de un año, Poo espera ver el nacimiento de monos clonados cuyas células hayan sido modificadas genéticamente para modelar trastornos del ritmo circadiano y la enfermedad de Parkinson.
Impulsada por la promesa de la investigación en primates, la ciudad de Shanghái planea financiar la creación de un Centro Internacional de Investigación en Primates, cuyo anuncio formal está previsto en los próximos meses. El centro producirá clones para científicos de todo el mundo. Según Poo, «será el CERN de la neurobiología de primates». Hay una gran demanda por parte de las empresas farmacéuticas, que quieren usar monos clonados para poner a prueba sus medicamentos, afirma.
Aunque la mayoría de los especialistas en biología de la reproducción consideren que no se debe usar esta técnica para clonar humanos, debido a objeciones éticas, a Mitalipov le preocupa que pueda intentarse en una clínica privada.
China cuenta con pautas y recomendaciones que prohíben la clonación reproductiva, pero no dispone de leyes estrictas. Tampoco tiene un registro muy preciso de las aplicaciones de células madre que se están realizando para usos terapéuticos. Otros países, como Estados Unidos, no prohíben por completo la clonación reproductiva. «Solo la legislación puede detenerla ahora. La sociedad debe prestar más atención a este tema», concluye Poo.
David Cyranoski / Nature News
Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.
Referencia: «Cloning of macaque monkeys by somatic cell nuclear transfer». Liu, Z. et al. en Cell, publicado en línea el 24 de enero de 2018.
